德魯·安迪：工業化生物學是一種倒退
斯坦福大學生物學家德魯·安迪是合成生物學領域舉足輕重的科學家。他先後在麻省理工學院和斯坦福大學幫助開拓最新的工程學專業，生物工程。安迪是生物磚塊基金會主席，該組織致力於研發DNA工具，希望以簡單、低廉的方式創造人造生命形態。他的理想就是使生物細胞最終達到類似於如今的電腦電路編程的狀態。商業領域，安迪曾是合成生物學Codon設備公司的創始人之一，如今是DNA製造公司Gen9的聯合創始人。2011年，安迪被《華爾街日報》評為有可能成為「下一個喬布斯」的科技人物。
能夠採訪到安迪簡直是奇跡，我們竟然在斯坦福大學一個教室裡撞見了剛剛結束課程的他！他當即答應並約定了第二天的採訪，約一個小時的時間裡，安迪簡直就像是口頭拿出了一份「合成生物學發展報告」，系統梳理了這個領域的進步與危險、機遇與未來。他對目前出現的工業化生物學趨勢頗為擔憂，認為這是一種不能利用生物學天然特性的倒退做法。
安迪呼籲所有人關注生物學的聲音振聾發聵，「你對擁有一個我們想要的世界的策略是什麼？我們又如何實現它？生物技術在通向我們夢想世界的道路上又扮演著什麼角色？如果你僅僅是被動地等著某人展示『下一件大事』，然後你給出一個反應，你會永遠都只是在『反應著』而已」。
合成生物學進步驚人
在美國，生物技術領域的現代化至少可追溯到2000~2003年，已經有十多年歷史。在討論它今天如何時，我們不妨先回看下2003年時寫的東西。當時，我們為美國政府做了一項被稱為「合成生物學」的報告，主要提出了三件事。第一，將DNA合成中的設計和製造分離。如同讓建築設計師與承包商分工。第二，制定這個領域的標準。這件事可以讓人們的分工協作變為可能，讓人們在一起做出真正不可思議的事情。這就好像一幢摩天高樓是很多人分工合作建成的，合作的前提是有統一的技術標準一樣。第三，用抽像方式管理生物學的複雜性。生物學是非常複雜的，一個細胞有成千上萬的分子，非常不可思議。如何管理這種複雜性呢，不是消除它，而是用發展框架來管理它，這就是計算機科學中的抽像。就好像我給家人發短信，不會也不能發一連串0和1一樣，那麼多複雜的文字計算機怎麼處理？它通過一套嚴密的編程，將所有文本用抽像方式編譯成0和1來處理和控制。總之，分離合成DNA的設計和製造、制定標準實現協作和用抽像來管理複雜性被我們認為是2003年寫得最好的幾個觀點。
現在是2016年了，我們在這些方面取得了驚人的進步！拿DNA合成來說，2003年當我剛開始在麻省理工學院教學時，製造DNA的價格是一個鹼基4美元，2015年則是一個鹼基4美分，由於設計和製造的分離，製造DNA的價格一直在不斷下降，以後還會繼續下降。制定標準和抽像化上也取得了進步，2013年，我們首次開始就設計的每個DNA都能成功發表論文了！雖然這種情況還是有限的幾個例子，但數年前，要確保設計的DNA能成功要進行幾百次的嘗試。2016年，我們還看到這個領域很多其他進步，比如電子設計自動化的出現，人們製造出完整的一套自動化平台來製作基因樣本，類似於20世紀70年代電子產品的發展情形。再比如，2016年4月，一個最小的細菌的基因組的被人工合成了，注意，整個有機組織的基因組都被合成了，不僅是一個基因，而是整個基因組。還有，就在斯坦福的這幢樓裡，人們實現了構造30個酶長度的生物合成通路，不只是幾個酶，而是30種不同的酶。他們可以在酵母菌中製作出罌粟中包含的物質，即你不用種罌粟花，你只需要培育出一種微生物來製作和罌粟花中一樣的化學物質即可（該研究可用來取代原來從罌粟中提取止痛藥的方法，人工快速合成止痛藥），非常不可思議。
因此，就合成生物學來說，在工程和技術的層面，這個領域的核心概念已經被證實是可行的，而且還在不斷被完善，原本看似不可能的事情現在都成為可能的了。我認為，我們整體還處於「開始階段」的末期，這個時期的生物學在經濟和實用價值上前所未有的重要。
合成生物學能夠取得這些快速的進步，一個重要的原因是這樣一種文化的發展：人們承認要解決的問題實在太多了，但我們不可能一蹴而就，現在就解決所有的問題，因為我們現有的工具還不夠好，我們要先推進和支持工具的改良。這種邏輯的意義在於，一個好的工程師可以自己解決問題，但一個偉大的工程師可以讓很多其他人更容易解決問題。這也是合成生物學的獨特之處所在，這個領域的人們用一次又一次的努力使生物學解決問題變得更容易。
生物計算機能做什麼
拿我製造的生物計算機來說，它已經可以運行了。在我看來，生物計算機接下來已經不再是一個學術性的事業了。今天，使用基因編碼邏輯進行計算的全球市場約為一年0美元，但是，到2030年，就應該是一年幾十億美元了。畢竟，基因編碼的存儲技術已經成熟且可以商業化了。
很多人錯誤地以為，我在發明一台跟芯片計算機競爭的生物計算機。不是這樣的，生物計算機比芯片計算機慢多了，除了它能夠在活細胞內工作外，它幾乎沒多大用處，並不會取代你現在的筆記本電腦。
生物計算機的價值是，你能把一台計算機放在一個你從來沒想過可以放計算機的地方，它可以在一個全新的空間進行計算。
比如，如果我想知道自己喝的水是否有金屬污染，我可以將一個基因編碼的傳感器放進水裡，如果水裡有鉛、砷超標，傳感器就會呈現出一種特定的顏色，我就馬上知道這裡的水不能安全飲用了。食品製造業也是如此，我們也能發明一種生物設備來進行隨時隨地的檢測。現在診斷環境用的是昂貴的電子設備，你不能到處都帶著這些設備，你卻可以隨時利用一點生物學來診斷，可以像使用哨兵一樣使用生物傳感器、生物計算機，及時瞭解環境狀況並制定如何補救的策略。再比如，如果我想知道自己的腸道情況如何，免疫系統又是如何作用於腸道，我可以編程一種微生物，讓它進入我的腸道來監測血糖水平、免疫分子等，然後，這些微生物可以呈現出不同的顏色，以此告訴我身體狀況如何。
再想一下，生物計算機能把計算機放在原本沒有可能放電子計算機的地方，這又是合成生物學將不可能變成可能的一個案例。如今，生物計算機的核心部件已在各個大學裡被研發出來，現在是時候將產品（應用）帶入市場了！傳統的電腦巨頭像Apple和IBM也許並不是合適的人選，它們忙於做自己正在做的事情。大家都在等待一個新的創業者，等待它找到一個「奇跡般的應用」來開拓一個全新的生物計算市場。
生物技術的倫理之辯
現在社會上不少人對生物技術，尤其是轉基因食品、轉基因蚊子等抱有莫名的恐懼和排斥，對其他不少技術也抱有類似的態度。但你不能簡單地問我「你害怕錘子嗎？你覺得人們用錘子做的事情是好還是壞？」，答案是，「不一定」。比如，如果你用一把錘子給我的貓做了個玩具塔，它玩得很開心，這個時候我就是喜歡錘子的；但如果你拿一把錘子威脅我，不交出貓塔就要打破我的頭，那這個時候我肯定是不喜歡錘子的，甚至覺得錘子是邪惡的。但事實是，邪惡的是你，不是錘子。
當然，討論到具體應用的話似乎更複雜一些，生物技術在是否使用轉基因蚊子抗擊博卡病毒時被討論過，在夏威夷保護鳥類的背景下也被討論過，這些情況下它們是好是壞？答案也是不一定，而且我們確實還不知道。以夏威夷的鳥類來說，因為攜帶有鳥類瘧疾的蚊子被引入夏威夷，當地一半的鳥類都已滅絕，此時，我們有哪些選擇？我們可以使用殺蟲劑，可以到森林裡去摧毀所有的蚊子繁殖地，可以什麼都不做，也可以選擇用基因工程讓蚊子們自我毀滅，並帶來一些我們暫時還不知道的問題。但是，這裡的前幾個選項我們都嘗試過了，它們都會帶來其他問題，哪怕是什麼都不做。要注意的是，無論我們做出哪種選擇都是有爭議性的。
所以，技術的好或壞是一個很大的話題，它需要被非常小心地對待。絕望有時候會激發人們去行動，因為人們能從實踐中學習；有時候這也很可怕，因為人們行動的時候還沒有想清楚自己到底在做什麼，它會帶來一些意想不到的後果。
不管如何，我們能更好地理解生物學以及我們能更好地用它「修補」事物。這是定義21世紀的兩大趨勢。不管你喜歡與否，這兩大趨勢都將存在。那麼，問題就變成了，你對擁有一個我們想要的世界的策略是什麼？我們又如何實現它？生物技術在通向我們夢想世界的道路上又扮演著什麼角色？如果你僅僅只是被動地等著某人展示「下一件大事」，然後你作出一個反應，你會永遠都只是在「反應著」而已，那是最可怕的。至少，我們需要將被動等待的姿態轉換為這樣一個新姿態：人們可以在尊重多種不同觀點的情況下進行對話的姿態。
這也是為什麼藝術和設計很重要的一個原因。如果現在我們在博物館欣賞一幅油畫，我不會期待別人對這幅畫跟我有一樣的觀點；反之，大家默認每個人對同一幅畫都有自己獨特的看法。我覺得很奇怪的是，當人們去看生物技術的產品、性能時，不知出於何種原因，有時候對一件事情每個人都持有相同的看法。我覺得這是因為人們在這個領域還不夠成熟，還不知道這個領域的事情到底如何運行，這使得人們的對話總顯得幼稚。比如，現在很多人反對轉基因食物。那麼，如果對大米進行基因修改，將它的所有基因都降解，是否就能將一款「不含DNA的大米」推向市場了，這個時候人們應該很滿意了吧，因為這樣的食物不含任何遺傳物質！
總之，我希望能有一種更成熟的文化，希望更多人能開始理解這個領域工具的重要性，同時理解工具如何被使用才是影響事物更關鍵之處。就我個人而言，我並不是一個用基因工程改變人類本身的推崇者，而是一個希望用基因工程改變人和自然關係的推崇者。我相信，自然界中有足夠的東西可以供給地球上每個人，如果我們能用生物技術改善人類和自然的關係，每個人的生存需求都能得到充分滿足，我們大可不必破壞生態環境。如今，人類文明和自然的關係前所未有的糟糕，我這一代看到的是，人類人口成倍增加，達到了70億，而動物的數量則減少了一半，是時候用合成生物學修復人與自然的關係了！
生物技術的危險：工業化生物學
當今生物技術的危險是，我們不能承擔風險。以往技術的發展史上，沒有任何事故或沒有任何人遭到傷害的例子還找不出來。但在生物技術領域，人們對風險的實際容忍度為零。一旦有任何人被傷害，整個領域的事情都要停止。我認為這是一個問題。當然，我並不是主張我們嘗試去傷害任何人和事，但能否容忍是一個重要的分界點。如果我們因為擔心人們受到傷害，因為現在技術還不夠完美而一點事情都不能做，我覺得這是另一種形式的風險。
此外，我更擔心的一個大難題是，如今人們談論商業化生物技術的時候，都喜歡用19世紀英國工業化的比喻。人們喜歡說，讓我們工業化生物學！我覺得那會是一場災難。因為這種做法沒有利用生物學的獨特之美。生物學是分佈式的，有人的地方就有生物學，即便人跡罕至之處，也有生物學，生物學是任何製造平台的終極分佈式存在。而當我們工業化生物學時，我們其實想要把生物學帶到工廠裡，以工廠製造為中心，開始計算所有相關的運輸成本、人工成本……天哪！我們為什麼不能分佈式生產呢？我們為什麼不能讓人們不管身處何地都能自己生產呢？畢竟，我們已經可以通過網絡傳送信息，可以本地編程和打印DNA。相反，我覺得我們必須要生物化工業。
現在至少在美國，我看到政府的所有關注點和發展趨勢都集中在工業化生物學上，這種策略和做法無疑是一種倒退，這跟我們想要的正相反。我們一直在尋求的21世紀生物經濟，生物學的獨特、珍貴和美麗之處，正在於它是自然的一部分，它是天然分佈式的，發展生物經濟應該利用好生物學的這些特性。
零容忍任何風險和思維僵化帶來的結果就是，人們拒絕改變。即便那些聲稱自己喜歡新事物、喜歡改變的人，其實他們真正喜歡的是現狀。我認識的一位藝術家黛西對合成生物學有很深的瞭解，她用一句話洞察了現狀：「合成生物學，一個必須承諾不做出任何改變的革命性技術。」可以說，大約93%認為自己是合成生物領域的人都承諾不做出任何改變。就好像我對家人說，「我正在將生命體變成完全可工程化的，而且這不會帶來任何改變」。即便我三歲的兒子也會馬上說：「這沒道理啊。」
如果我們讓生命體完全可工程化，很多事情都會改變，但如何使這些改變的方向是我們所希望的，取決於我們現在怎麼選擇。生物學獨特的力量是非常棒的，我擔心的是，我們會選擇非常不一樣的東西成為它的發展框架，因此，當變化發生時，它會更具破壞性，這才讓我真的非常憂慮。
目前政府監管部門如美國食品藥物管理局對生物技術的發展有一套非常嚴格的規範，我認為未來政府的管理框架將必須修改，因為它已經跟不上現在生物技術的發展步伐了，我們研發出的很多東西都很好，但目前的監管體系只允許很少一部分出現。我所說的並不僅指藥物，還會有很多我們可以放到環境中的東西，可以放到人體內的東西，可以用到小學生的學校裡的東西……它是生物技術，它可以無所不在。
未來40年生物技術大變革
談到生物技術未來發展趨勢，我們2015年在斯坦福大學的工程學院通過了一項戰略計劃，基本上是我們問自己一些認為很重要的問題。一共提出了10個問題，其中一個問題是，我們將能得到多好的工程化的生命體？注意這不僅是生物工程學院在提問，而是整個工程學院，如果你是航天工程領域研究火箭的，你將能得到多好的工程化的生命體？如果你是環境工程領域的，你將能得到多好的工程化的生命體？如果你是管理學院的……所有人都可以參與進來。我們問這個問題是因為我們認為自己知道答案，答案是，我們會得到好到驚人的工程化生命體。
在接下來的幾十年裡，我們認為這個領域的發展會大概跟1960~2000年，基於硅的工程化的發展情況相似。在未來40年裡，想像一下生物工程化領域計算能力的進步，我們將努力實現工程化生命體，包括有機組織工程化、生態系統工程化，還有其他很多組成部分我們都會努力實現。
總之，生物學涉及的很多東西都是我們人類集體關心的，很多時候我們的關注是作為一個社會，一種文明，而不是一個單一的國家。要讓全世界合作起來工作是很困難的，因為存在很多的文化差異等，正因如此，我們更需要每個人都負起責任，堅定推進生物科技的進步。這也是為什麼我支持現在興起的各種生物黑客，我認為他們應該努力多做好事。這也是為什麼我進一步支持讓每個人都成為「生物技術公民」，因為生物技術是一個分佈式解決問題的平台，它可以讓每個人都隨時隨地地解決問題。
埃裡克·戈登：一位傳奇投資人眼中的生物科技
第一次見到埃裡克·戈登（Eric Gordon）是在斯坦福大學的一個藝術展覽上，當時的「藝術家」埃裡克展出了大量畫作，也很高興跟來自中國的記者合影。當時得知他還是一名灣區生物科技領域的風險投資人，卻不知道這位一直微笑的和善老人在生物科技領域有著非常傳奇的經歷。
埃裡克多個公開介紹裡是這樣寫的：公認的組合化學、藥物化學以及從酶抑製作用中創造新藥物的專家，曾任百時美施貴寶公司的高管長達18年，1992年，他在生物科技公司Affymax擔任研究副總裁。1996年，埃裡克成為Versicor公司（之後改名為Vicuron製藥公司，2005年被輝瑞公司以19億美元收購）的聯合創始人、總裁和首席科學家。1998年，埃裡克擔任Sunesis製藥公司的高級副總裁直至2002年底。2003年，他受硅谷帕羅奧圖Skyline Ventures風投公司創始人的邀請擔任合夥人，開始了長達約12年的風險投資人的工作，後來，埃裡克又受邀成為斯坦福大學的「顧問教授」。
採訪中，埃裡克尤其從風投的角度解釋了當下的行業現狀和趨勢。
灣區生物科技的獨特
我在硅谷待了30年以上的時間，在成為生物技術公司的風險投資人之前，大部分時間都是作為一名化學家和生物技術公司管理者度過的。但我認為自己實質上一直都是一名科學家。
生物科技在20世紀70年代興起時，規模還非常小，是由灣區當地大學的兩位科學家發起的，之後它一直不斷壯大，如今早已成為一門科學。在美國，人們公認有兩個地方已經完成了這種演變並成為風投集聚的中心，即舊金山灣區和波士頓。這兩個地方有自身獨特而複雜的特點。比如，舊金山灣區至少有三所很好的大學：斯坦福大學、加州大學伯克利分校和加州大學舊金山分校，這些學校有大量資金以及很多其他地方所不具備的更開明、更開放的態度。它們沒有那種除非你先向我證明你在實踐中已有所作為，否則我一分錢也不會給你的那種保守的態度，它們願意用開放的態度認真傾聽每一個可能改變世界的想法，它們也相信你能改變世界，哪怕只是一點點。
灣區過去幾十年的風投行業不斷有起起落落，一開始，公司創始人給投資人「畫了很多大餅」，結果都沒有實現，導致整個行業內人們的信心急劇下降，之後又緩緩回升，現在則到了一個較為成熟的高峰。同時，來自全世界的聰明的年輕人源源不斷地「補給」到灣區，其中很多來自中國。灣區能吸引全美風投的關注還因為這裡有成百上千的小公司想要成功，這裡有太多讓人興奮的、有趣的事情正在發生。在這些小公司裡，來自全世界的聰明年輕人有機會將他們的想法、夢想付諸實踐，他們中很多都是連續創業者。所有這些因素綜合起來締造出了一個很難複製的投資熱地。
對生物科技的投資人來說，灣區的特別之處在於，它是生物科技的誕生地。分子生物學從這裡誕生。不過，這裡可能不會產生「下一個輝瑞」，製造中心可能不會建在這裡，因為這裡「太貴」了，這裡更多是新想法的誕生地。
投資人眼中的「獨角獸」
2016年，人們對灣區，尤其是硅谷經常提出的一個疑問是，為什麼這裡有這麼多獨角獸？這裡的風險投資是否處於泡沫中？大家談及的獨角獸往往是說一個20人左右的小公司，卻被估值10億美元甚至更多，有些公司甚至還沒有像樣的產品。我不喜歡獨角獸這個詞，它只是一個虛構的生物，並不真的存在，它只是圖片看起來好看，它們的價值只存在於人們的想像中。人們投資這類公司很多時候也是想像它們未來的收益和價值，它們往往只有一個吸引人們眼球的想法，公司的基礎並不堅固，就像俗語所說的，「吹口氣，它就能倒」。
之所以有這麼多風投幫助打造出這些超過實際價值的「獨角獸」，主要原因是貪婪和恐懼，他們都想在「下一個谷歌」之船的甲板上，他們太害怕錯過這艘船。這種現象裡有不少風險，從風投們的角度來看，投資人也是適者生存，他們必須要靠押中好公司來賺錢；否則，他們會被拋棄，只有賺錢了，才會吸引越來越多的機構和投資人。
生物技術領域的「獨角獸」很少，但也有一些，你必須真的做出來些什麼才行。這個領域的風險很高，但回報也是驚人的。我創立的第二家公司以19億美元的價格賣給了輝瑞，它大概有9年歷史，你需要這麼久才能做出些東西來。這個領域的投資收益高，是因為人們需要藥物，生命中最重要的就是健康地活著，這也是高昂溢價的由來。有人可能會對製藥公司說：這些藥物為什麼要賣這麼貴？製藥公司會理所當然地說，因為我們要為那些研發失敗的藥物埋單。大型藥物公司每年至少都要花10億美元研發新藥，每年又有幾個新藥通過審查呢？沒有比生物技術領域更嚴格了，它還需要各個領域的人員協同作戰，藥物生產需要一個精英部隊，需要不同領域的人在團隊中承擔不同的責任。
美國食品藥品監督管理局是一個政治與科學的奇特混血機構，作為生物科技領域的風投，投資一款新藥之前最重要的就是考慮它通過政府審查的概率。選擇投資的藥物需要在市場上有需求，能有一席之地。一旦判斷失誤，適者生存，除非你還能存活下來，否則你就要離開。作為這個領域的投資者，創業公司來找我時，我最看重的是三點：人員、科學和資金。有優秀的人和足夠的科學支撐還不夠，還要有足夠的錢，才能保證團隊把時間花在研發上。
有趣的微生物學
我個人很看好的是微生物學，它是關於理解細菌怎樣寄宿在人類體內的科學。接下來的50年裡，這個領域會被重新研究，也一定會有很多讓人震驚的新發現。
自人類在地球上存在以來，我們就和細菌共同演化了幾百萬年。然而，20世紀70年代，當分子生物學革命發生時，每個人都在為基因、克隆而興奮，每個人都說，在研究如何對抗細菌感染這個問題上，我們已經有盤尼西林這種抗生素了，這個問題已經解決了，不需要再在這上面浪費錢了。於是，很多大學裡研究微生物的部門都沒有資金支持或宣告解散了，資金都被拿去研究分子生物學了，導致微生物學領域對人和微生物如何共處的研究延遲了50~60年。未來，人們會發現讓你瘦、讓你胖的微生物，為你的身體做各種不同事情的微生物，這個領域的「寶藏」會逐一出現。
我覺得很興奮，我們正處於科學的黃金時代，以前任何時候都沒有像今天這樣，有如此多的奇妙科技在不同領域一起湧現，同時帶給人們諸多驚喜。
羅布·卡爾森：2050年，人類將不再需要石油
羅布·卡爾森（Rob Carlson）是生物經濟資本（Bioeconomy Capital）的董事總經理，也是Biodesic公司創始人和總裁，該公司在全球範圍內為政府和企業提供生物領域的工程、安全和戰略的咨詢服務。羅布還是《生物學是科技》（Biology is Technology）的作者，一直致力於同時為學術和商業研發新的生物技術，他開發了許多新的技術和經濟指標來衡量生物技術的進步，對生物技術在人類未來中的角色有濃厚的興趣。
羅布對生物技術的看法格外強調生物技術對經濟的影響和改變，他認為這是目前被忽視的一部分。他提出，未來34~35年，也就是2050年左右，我們將可以不再使用石油，而如何進入一個從生物技術中就可以得到所需的全部化學物質的世界，這是生物技術未來最讓人興奮的地方。
生物學重塑經濟
雖然現在大數據、人工智能、虛擬現實、納米技術都在迅速發展，它們與生物學的關係也正被人們津津樂道，但我認為，自動化和機器人這些看似普通的技術反而會在生物技術中變得越來越重要，因為它們可以用於生物學的高精度測量，可以做實驗並用於製造業，從而極大地改變生物學。自動化和機器人的重要性凸顯的原因是，生物技術領域的設計軟件正在出現。就好比我們現在能製造出飛機、汽車、iPhone等，是因為我們可以將諸多軟件跟工廠自動化、機器人連接起來。但生物學「製造業」中的「設計」部分在過去十幾年一直是缺失的，讓人興奮的是，這部分軟件正在迅速發展，我們很快就能擁有，而當它們跟自動化和機器人技術連接起來，生物製造就會進入一個新時期。
最讓我印象深刻的是，十幾年來，生物技術領域設計與製造的能力的提升越來越快。這必將改變我們的經濟和生活，然而，當我開始研究並試圖量化生物學對經濟的影響時，我也失望地發現，人們對此的關注太少了，這其實是關於如何重塑製造業的。但現在生物領域很多人似乎只關注設計和細胞建模，似乎細胞工程本身就是唯一重要的目標，和製造業以及經濟影響沒有任何關係一樣。
少點空談，多些實證
當然，生物技術領域很多問題都很有爭議，圍繞整個產業依然有一些恐懼的情緒。比如，不少人依然在爭論轉基因食品的好壞。到目前為止，我們食用轉基因食品和農作物已有幾十年的時間，一直沒有研究數據表明它們有問題。每年有成千上萬的動物在農場裡食用轉基因飼料，它們食用的量比人類多很多，也一直沒有任何證據表明這些動物有健康問題。我們依然還在爭論只是因為「恐怖的故事最容易吸引聽眾」而已。爭議較多的還有基因驅動，我本人認為這種技術簡直太棒了！利用它大量釋放轉基因蚊子在短期內抑制寨卡或登革熱等病毒方面非常重要，由於該技術的長期影響尚不明朗，你會發現，非洲國家對它有著迫切需要的人們會很容易支持它，如果沒有強烈需要，人們的態度就曖昧了起來。在關於公眾如何接受或不接受一項新技術上，基因驅動真的能讓我們學習到很多。
很多人擔心生物技術會帶來系列倫理問題，思考如何確保技術能對世界和人類的未來有益而不是有害。我的觀點一直都是，技術本身是被人類所開發的，關鍵在於人們如何利用它。就好像錘子可以拿來傷害人，也可以拿來幫助人，重點是人們的選擇，跟錘子本身無關。生物技術中的基因工程等很多項目也是一樣，是好是壞只在於人們的選擇，跟工具本身無關。
我真正擔憂的是，我們在這個領域還需要做很多科學研究，很多工作都還沒有完成甚至沒有開始；我們應該對生物技術帶來的影響進行系統的測量和評估，但我們也並沒有這樣做。總之，我擔心我們在所謂的倫理問題上花了過多的精力，不厭其煩地一次次討論和爭辯，但事實上我們進行探討所需的許多基本信息都還不充分。比如，我和人們談論生物技術時，很多時候討論的都不是關於科學或數據的，而是一直在討論恐懼本身，並不是現實世界中的實際問題，這些討論還很容易演變成意識形態問題或政治問題，變得偏激而個人化，這些對話往往並不具有多大的建設性或實際性意義。
我們應該關注和著眼於一些亟待解決的問題，比如我們迫切需要用更少的水和更少的肥料來種植農作物，換言之，我們已經沒有足夠的水和足夠的土壤可以種植農作物了。我們也更應該關注環境中農藥以及其他化學物質問題，測量它們帶來的影響……很多重要問題都是生物技術可以修復和解決的問題。防止人們沉溺於無益的討論中最好的辦法就是盡可能地將技術公開透明地解釋清楚，這是我們唯一的選擇，當某項技術或事物處於少數人才瞭解的「暗箱」狀態時是最容易引發問題和導致錯誤的時候。目前興起的生物「DIY」運動就很有用，創業者在生物創客空間裡實際學習和接觸新技術後，自然就會減少不必要的恐懼和誤解，我們應該努力教育公眾並鼓勵全民參與生物技術的實踐。
未來35年的生物技術
關於生物技術的未來，我認為，在未來34~35年，也就是2050年左右，我們將可以不再使用石油。這是一個非常令人嚮往的未來。當然，這不僅是一個生物學問題，我們還需要很多其他風力發電以及便攜式技術，但總的來說，汽車未來需要的能源會更少，少到我們不必再開採石油。如何進入一個從生物技術中就可以得到所需的全部化學物質的世界，如何解決所有相關技術問題，應該是生物技術未來最讓人興奮的地方。
未來我們在基因組學上也會取得很大進步。人們將會討論是否對自身進行基因改造以及如何進行基因改造，這並不僅是針對兒童以及未出生的孩子，成年人也會討論是否選擇對自己進行基因改造，當然，這個問題在很長一段時間內會備受爭議，但基因改造的藥物或方法將變得越來越可行。
同時，我們也要避免過於樂觀，因為總的來說，生物技術目前還處於一個很不成熟的階段。蘋果電腦最初也是來自一個「DIY」俱樂部，但目前我們的生物「DIY」運動和「生物黑客」們是做不出來像蘋果電腦這樣顛覆性的產品的。因為蘋果電腦可以DIY出來的基礎是，一系列相關的軟件和硬件已經存在了，人們可以直接訂購一個芯片或鍵盤了，可以訂購組裝一台電腦所需的大部分東西了。生物技術顯然離這個階段還很遠。相比20世紀80年代的計算機發展水平，或許可以說，生物技術現在還處於1965年左右的計算機階段。
Twist：變革DNA合成
世界上有大量研究人員需要DNA來做實驗，他們要麼選擇直接向第三方購買，要麼因為價格昂貴選擇更便宜的方案，即通過分子克隆自己製作，但過程非常單調和緩慢。高成本、低通量一直是傳統DNA合成，也是合成生物學應用和發展上的一大限制。
2013年成立於舊金山的初創公司Twist Bioscience試圖改變這種情況。憑借獨有的DNA合成上的創新技術，Twist可以速度更快、價格更便宜地大規模人工合成DNA。Twist創立後備受資本熱捧，在短短3年裡完成了4輪融資，截至2016年8月，包括基因測序行業的億明達公司在內的15個投資者共給它投資了1.33億美元。
Twist在DNA合成上的秘訣到底是什麼？它是怎麼誕生的？又會帶來什麼影響？從這個炙手可熱的創業公司的故事裡，我們可以更清晰地觸及整個合成生物領域的脈搏。
在Twist Bioscience的辦公室，Twist創始人兼CEO艾米莉·勒普羅斯特拿出兩個小巧的東西解釋了自家的技術創新，一個是傳統合成DNA用的塑料96孔板，一個是比前者更小一些的硅片。傳統合成DNA之所以昂貴且緩慢，是因為所有人都在使用塑料96孔板，用它製作一個基因確實很方便：製作一個基因需要有上百個小的DNA片段，只要在每個孔裡先製作被稱之為寡核甘酸（Oligos）的DNA小片段，然後將所有96個寡核甘酸放到一個孔裡，再加入一些酶和緩衝劑，化學反應就會將96個寡核甘酸「縫合」到一起，一個基因就製作完畢！問題是，用一個96孔板一次只能製作一個基因，但客戶往往需要幾百個乃至成千上萬個。於是，Twist研發的硅片橫空出世，如同半導體公司能夠在薄薄的硅片上刻畫複雜的電路製造計算機芯片，這個小小的硅片上密佈著10 000個孔，相比原來的96孔盤，速度和成本上的優勢不言而喻。
「青蒿素的合成是合成生物學力量的第一個成功證明，自那之後的十多年裡，有三股力量的崛起正在改變這個領域，即自動化、微型化（如Twist的核心技術）和信息化，三者的彙集和融合讓我們能做的事情大大增加。」說到合成生物學的現狀，勒普羅斯特認為，得益於這三股力量，像Twist這樣的公司正在降低合成DNA的成本，像Genecode這樣的公司正在降低測試DNA的成本。可以預見，以往那種少見、昂貴的DNA實驗將被一種大規模、程序化、工業化的方法取代，意味著人們可以在實驗室快速進行多次嘗試，結果自然也會越來越好。以生物科技領域熱門的基因編輯工具CRISPR來說，CRISPR實際是一個DNA剪切和粘貼工具，它需要的嚮導RNA和供體DNA都可以由Twist大規模製作，從而讓更多的基因編輯實驗成為可能。「如果以前每5年實驗室能有一個新突破，現在每個月都會有，以後每週，乃至每天都會有。」
總之，Twist的出現讓低成本、高通量的DNA合成成為可能，改變了合成生物學的遊戲規則，也將加速DNA合成在藥物開發、生物燃料、化學品生產、農業、生物檢測以及數據存儲等多個領域的應用。不少致力於生物技術應用的企業已經在向Twist大量訂購DNA。2015年11月，生物設計公司Gingko Bioscience與Twist簽署協議，計劃在未來一年內裡購買至少1億個鹼基對合成DNA，相當於2015年DNA合成市場總量的10%。
Twist本身比較感興趣的合成DNA應用是數據存儲，隨著「大數據時代」的到來，人們對大量數據的長期存儲需求日益上升，而DNA存儲信息不僅存儲密度大，使用空間極小，而且可輕易存儲幾千年不會損壞。2016年5月，微軟向Twist購買了一千萬個DNA用來研究數據存儲技術。2個月後，微軟宣佈在DNA存儲技術上完成了重大突破：它成功將約200MB的數據保存存儲進了合成的DNA中，其中包括《戰爭與和平》以及99部經典文學作品。而之前DNA數據存儲的研究者最多只存入了22MB的數據。華盛頓大學和Twist也參與了這個項目。
Twist還在2016年收購了來自以色列的基因設計公司Genome Compiler Corporation，通過該公司研發的設計工具，所有人都能通過電腦或移動設備對DNA進行混合和匹配，培養有趣的新「生物」。勒普羅斯特的考慮是，生物學和合成生物學的區別是，人們將工程學中設計、製造和測試的方法引入了生物學。Twist擅長製造DNA，人們設計好DNA，從Twist購買，進行測試，根據測試結果繼續改進設計，再購買……如此循環。但這種模式對用戶來說並不是最方便的，通過增加DNA設計工具，「我們將告訴人們，你不需要自己設計，再從我們這裡購買，你可以用我們提供的工具更容易地一站式設計和製作DNA」。這種做法無疑將讓更多人感受到合成生物學的革命性風暴。
勒普羅斯特認為，合成生物學的前景和巨大價值主要將體現在四個領域：第一是藥物，目前所有的藥品，抗癌藥品、疫苗等都是從DNA開始研發的。尤其是在抗生素領域，現在人類幾乎是正在輸給細菌，我們迫切需要新的藥物來「作戰」。隨著越來越多的大製藥公司開始使用合成生物學技術，人們會得到更好的藥物來保持健康和延長壽命。第二是食品。人類需要應對越來越頻繁的極端天氣（今年是洪水，下一年又是乾旱）以及新的正在襲來的各種疾病的挑戰，如博卡病毒和登革熱。與此同時，植物也在面臨各種疾病。我們需要用科技手段保障農作物的產量，合成生物學能幫助人類給每個人都提供足夠多的食物。第三是化學工業領域。我們每天都用到大量化學用品，消耗著不可再生的石油也帶來了諸多污染，我們完全可以利用合成生物學轉而使用基於植物的化學用品，更便宜，也更綠色。第四則是學術領域，接下來人們對生物學的理解會日益深入。
「在合成生物學領域如今有三個大國：英國、中國和美國，三個國家都認為合成生物學是未來發展的關鍵，它們都非常睿智地認識到了下一個價值創造點主要將來自哪裡，就好像70年代是半導體，80年代是軟件行業，90年代是互聯網，如今則是生物學」，勒普羅斯特說。她表示，過去30年裡，大的製藥公司是生物技術領域唯一的贏家，因為它們承受得了研發的高成本，也知道如何應對這個行業的種種規則。然而，合成生物學能應用的領域遠遠不止藥物，接下來，哪個國家能首先制定出適合這個產業發展的規則，它就會讓生物技術迅速應用到多個領域並創造出巨大的經濟和社會財富。
約翰·康博斯：合成生物將引發第五次工業革命
跟約翰·康伯斯（John Cumbers）的採訪約在帕羅奧圖的一處小咖啡館。作為iGEM（國際基因工程機器大賽）的創始人之一，自2008年以來，約翰一直在美國NASA研究中心從事有關合成生物的相關研究，現在他的身份則是Synbiobeta公司創始人兼首席執行官，這家公司是全球合成生物學產業的活動中心，每年都會召集行業內創業者、投資人、學者、學生等一起開會。
再論轉基因
見到約翰時，巴西寨卡病毒疫情肆虐的消息鋪天蓋地。Intrexon的英國子公司Oxitec研發出轉基因雄蚊子「殺手」的消息（雄蚊子攜帶了一種基因，和攜帶寨卡病毒的雌蚊子交配後，其子孫後代達到生育年齡前就會死亡）自然成了聊到的第一個話題。當時，我對合成生物學像這種「挑戰上帝」的行為感到十分震驚。到目前為止，人類還在探索宇宙和世界的真相，但我們其實所知甚少，人類整體屬於比較無知的狀態，如果我們冒太大的風險，或者在這條路上走得太遠的話，我不確定這樣做到底對不對。歸根到底，人類會比創造一切的「上帝」更聰明嗎？
約翰一邊喝咖啡，一邊淡定回答：「你覺得上帝在創造這個世界時有一個計劃嗎？」然後，他從宇宙大爆炸一直說到地球上第一個生命的誕生，結論是，在地球生物的進化史上，DNA的變化是隨機的，蛋白質和酶的變化也是隨機的。為了讓這些隨機的DNA變化符合自己的需要，人類已經有了大約1萬年的動植物培育、馴化歷史。玉米、橙子和蘋果最初都不是現在的樣子，世世代代的人們通過千萬次實驗進行基因控制，改變DNA來培育這些物種，現在我們才有了各種好吃的食物。「我覺得我們都是『自然主義』謬誤的受害者：我們認為任何自然的東西就是好的或者更好的，但是自然充滿了隨機性，自然產生的東西可能是好的，也可能是壞的。同樣，我們人類創造出來的東西，也是可好可壞。」
約翰顯然支持轉基因蚊子。「我覺得這種發明棒極了，如果不消滅寨卡病毒，感染者的孩子的腦袋就會是畸形的，你想要看到這些嗎？何況實驗已經證明這些轉基因蚊子暫時不會帶來什麼後果。」不過，他又補充說，也並非所有的基因改造生物都是好的，就好像不是所有的食物都有益身體健康一樣，需要具體案例具體分析。
第五次工業革命來襲
當然，合成生物的應用不僅是轉基因，它能做的事情還很多。它可以合成DNA，基因編輯技術可用於疾病的基因組編輯，用來刪除、添加、激活或抑制生物體的目標基因，還可以改造微生物如細菌或真菌，產生可持續發展的生物材料或燃料……用約翰的話說，從我們穿的棉質T恤到咖啡中的甜味劑，我們目光所及之處都在應用生物技術。「最讓我感到興奮的是，合成生物技術使得基因的改變、設計、製造和測試都變得更簡單了！合成生物是基因工程的延伸，也是未來生物技術的發展方向」。
約翰特別提到的一個例子是，美國Ecovative公司研製出了一種生態環保材料，這種材料的本體是真菌，外觀像蘑菇，這家公司能用這些真菌「種」出不同形狀和結構的材料，人們可以用這些材料鋪地板、造隔熱牆，甚至搭建整個房子。因為生物材料消耗二氧化碳，它們不僅綠色無污染，甚至還能幫助減緩氣候變化。
合成生物學無疑是一個快速發展的新產業。據約翰介紹，截至2015年底，全世界約有280家公司將自己定義為合成生物公司，這些公司僅在2015年籌集的資金就超過7.5億美元。美國的合成生物公司有181家，讓人吃驚的是，這其中有約120家位於加州。這首先是因為舊金山灣區在生物科技領域有著神奇的傳承。比如，第一個基因重組產品胰島素就是70年代誕生在舊金山南部的基因泰克公司。之後，圍繞著斯坦福大學、加州大學伯克利分校和舊金山分校，該領域的新技術不斷誕生。另外，灣區有著「每個人都想創業，風投們都想為下一件大事籌錢」的文化，而灣區幾個曾經的科技巨頭都在過去6個月裡投資了生物技術。
現在，全球每年都有超過20家新公司成立，大家都對這個領域抱有巨大的期待。「畢竟，現在我們不僅能夠合成、讀取和編輯DNA，接下來，我們還有望重新編程DNA，就好像我們用計算機語言寫一款軟件那樣。」
約翰斷定，合成生物將在疾病治療、環境治理、新藥物、新材料、新能源以及許多其他領域產生重大影響，一場全新的第五次工業革命即將到來。這次革命會將我們需要的一切都更快、更好、更便宜、更可持續地製造出來。現在，我們衣、食、住、行所需的產品都大量依賴石油化工行業，石油和天然氣是我們主要的能量來源，而生物技術的能量直接來自太陽，這是根本性的變革。接下來的20年裡，合成基因組學將成為我們製造任何東西的標準。
從硅谷到「DNA」谷
如今正在發展的各項技術都在影響著生物技術的發展進程。比如大數據、機器人和納米技術等，它們都會讓生物學變得更簡單也更強大，甚至有可能帶來顛覆性影響。約翰頗為贊同，他認為，合成生物產業本身有五大發展趨勢：一是雲實驗室和機器人應用帶來的實驗室自動化；二是虛擬生物；三是大數據；四是機器學習；五是基因編輯技術。
可以預見的是，「未來20~30年內，我們將會看到硅谷到『DNA谷』的轉變，我們也會看到全球製造業會競相運用生物學知識和技術。生物學（知識/技術）會更常見，人們對它的理解會更深入，它的產品和應用也會產生更大影響」。
約翰認為，合成生物產業將引領未來經濟發展的方向。美國、英國、中國等多個國家對合成生物的投資比例都在逐年增大，未來幾年，大量的風險投資資金將會繼續投入到合成生物產業。